據(jù)外媒報道，大邱慶北科學技術(shù)院（DGIST）機器人與機電一體化工程系Jang Kyung-In教授領(lǐng)導的團隊開發(fā)出三維可拉伸壓電能量收集器，可以利用身體運動來獲取電能。該設(shè)備可以附著在皮膚或衣服上，用作可穿戴能量收集器。相關(guān)研究成果發(fā)表在期刊《ACS Nano》上。

（圖片來源：acs.org）

基于利用摩電效應還是壓電效應，能量收集器可分為兩種類型。該團隊開發(fā)的設(shè)備基于壓電效應，可通過彈性皮膚或關(guān)節(jié)運動等身體活動來產(chǎn)生電能。

以往針對壓電能量收集器的研究大多使用有機或復合壓電材料。這些材料的能量效率較低，難以從身體運動中獲取足夠的能量，使其作為可穿戴能量設(shè)備的應用受限。

該團隊開發(fā)的器件基于鋯鈦酸鉛（PZT），具有較高的壓電效率。PZT具有出色的壓電性能，但硬且脆，難以用作可拉伸器件。然而，該團隊將PZT設(shè)計成對變形不敏感的三維結(jié)構(gòu)，可同時實現(xiàn)高能量效率和可拉伸性。

研究人員還引入了一種新的曲率比耦合電極（curvature-specific coupling electrode）設(shè)計，將電極分成不同的部分，以便設(shè)備的電能不會被抵消。比起傳統(tǒng)的可拉伸壓電能量收集器，這使得能量效率提高了280倍。

Jang教授表示：“開發(fā)高效的可拉伸壓電能量收集器技術(shù)，是這項研究的一項重大成就。預計這項技術(shù)將在商業(yè)化后變得有用，并促進可穿戴能量收集器的實際應用?！?/p>